文档介绍：漾步太浮硕士学位论文级配碎石材料永久变形预估模型仿真研究分类号:篣导师姓名职称申请学位级别陈国兵张洪亮副教授硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期年章畚木瘫缛掌年耰日学位授予单位长安大学答辩委员会主席高江平教授学位论文评阅人刘晓军副教授张宗涛高工
衄和直径摘要论文是在国家自然科学基金项目手嗪牛,交通部西部交通建设科技项目手嗪牛椭泄┦亢蠡鹣钅资助编号:的共同资助下完成的。级配碎石是一种松散材料,它具有塑性变形大、刚度小、应力扩散能力差等缺点,在重交通煌看蠛椭爻当壤的情况下,会产生过大的永久变形。研究表明,粒料层永久变形量占总车辙量的很大部分,因此对粒料层的永久变形特性进行研究对指导柔性路面设计具有重要的意义。论文论述了国内外粒料永久变形预估模型研究现状。对级配碎石原材料进行了基础试验研究,结果表明材料基本指标值均符合规范要求;另外对级配碎石材料的基本力学性能进行了研究,并采用室内试验的方法确定了仿真所需不同工况下级配碎石材料抗压回弹模量值和抗剪切性能参数。参考国内外松散粒料永久变形试验方案以及国外涉及级配碎石回弹模量的试验方案和我国对于基层压实度、含水量等的规定,对相关试验参数进行论证,得出级配碎石材料重复加载动三轴试验仿真方案:材料模拟试件尺寸分别采用直径,高两种,压实度取%、%和%,含水量取最佳含水量以及最佳含水量%;荷载型式为半正弦,频率为,加载时间为湫J奔湮.;围压取,偏应力取围压的、叮黄渌抡嫠苄圆问墒夷谑匝椴獾谩利用有限元软件,采用二维模型对级配碎石室内重复加载动三轴试验进行数值仿真。考虑到岩土本构关系具有高度的非线性,碎石本构关系采用有限元程序中的模型。论文对国内外松散粒料永久变形预估模型进行了评价,选择蚅P汀模型和模型与仿真结果拟合曲线进行了对比发现,规律相同,但结果不同,模型并不能直接用于松散粒料;同时选择基于砺鄣腜模型采用最朔ǘ苑抡媲呓心夂希孟喙叵凳齊均在陨希夯赑模型,回归出模型参数与应力比的关系,最后得出了粒料层永久变形预估模型。关键词:级配碎石永久变形预估模型仿真回归分析
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卢眵勿论文作者签名:砀、窘论文作者签名:。阦月留本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成Ⅻ。‘晔翷日工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:
第一章绪论研究背景我国高速公路的建设起步较晚,技术力量相对薄弱,以及我国的气候条件复杂,交通荷载条件恶劣,车辆超载现象严重,性能优良的道路石油沥青等原材料相对缺乏等原因,使得我国铺筑的高速公路路面结构还存在许多问题,甚至一些路段在通车几年后就发生了严重的车辙、泛油、坑槽、开裂等早期损坏现象【浚坏貌惶崆敖写竺婊蕖根据调查,在早期损坏中,车辙病害最为严重。车辙是路面结构在重复荷载作用下产生的永久苄变形累积,车辙的出现严重影响行车安全和舒适性,或进一步导致面层出现开裂。因而,路面结构设计必须考虑限制路面结构的永久变形量,以期得到经久耐用的道路结构。普遍认为对柔性路面来说,路面结构的永久变形由路面各组成部分で嗖恪⒘料层和土基挠谰帽湫巫芎投伞AA喜愫吐坊挠谰帽湫问钦雎访娼峁褂谰帽湫嫡的一部分。随着沥青面层厚度的降低,扩散到粒料层和路基顶面的压应力增加,粒料层和路基的永久变形占总变形量的比例相应增大。美国各州公路工作者协会ü返朗匝榈鞑榱寺访娉嫡奁苹登榭觯源罅渴匝榛返莱嫡奁苹登榭龅查结果表明路面车辙主要由结构组合层的厚度减小所引起的,其中粒料层变形是很重要的组成部分R虼宋?刂迫嵝月访娴某嫡奁苹荡幼畈焕榭隹悸牵粤A喜愫吐坊的永久变形性能进行研究对指导柔性路面设计具有重要的意义。国外对粒料材料变形特性进行了大量研究。我国早期铺筑的沥青路面直接采用优质级配碎石和级配砾石作为基层。随着社会经济的发展,交通量大,车载质量和轴载质量大,重车比例大成为我国近二十年来交通发展的重要特点。这样,以往的级配碎石基层暴露出明显的弊端,新建或改建的高等级公路沥青路面发生一些严重的早期破坏,有的使用不到一年就开始大面积损坏,有的使用昃头⑸飨运鸹担访娴氖褂弥柿亢褪褂檬倜毡椴荒艽锏接τ械乃健U庵要因为级配碎石是一种松散材料,它具有塑性变形大、刚度小、应力